申请/专利权人：中南民族大学

申请日：2022-06-14

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN115277329B

主分类号：H04L27/08

分类号：H04L27/08;H01L29/78;H04L27/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明公开了一种场效应管AM调幅系统及其方法，涉及AM调幅技术。本系统包括载波恒流源10、驻极体话筒20、语音放大电路30、单片机拟合40、场效应管调幅器50、天线驱动60和反馈电路70；其连接关系是：驻极体话筒20、语音放大电路30、单片机拟合40、场效应管调幅器50和天线驱动60依次连接；载波恒流源10和场效应管调幅器50连接；场效应管调幅器50、反馈电路70和单片机拟合40依次连接。本发明具有下列优点和积极效果：①易于集成；②非线性失真小；③在通信系统的集成与高保真传输方面具有重要应用前景；④将其应用于实验教学有利于学生更好地理解场效应管和AM调幅的基本原理。

主权项：1.一种场效应管AM调幅系统，包括载波恒流源10、驻极体话筒20、语音放大电路30、单片机拟合40、场效应管调幅器50、天线驱动60和反馈电路70；其连接关系是：驻极体话筒20、语音放大电路30、单片机拟合40、场效应管调幅器50和天线驱动60依次连接；载波恒流源10和场效应管调幅器50连接；场效应管调幅器50、反馈电路70和单片机拟合40依次连接；其特征在于：所述单片机拟合40包括依次连接的前级偏置41、单片机42和减法器43；前级偏置41包括第17电阻R17、第18电阻R18，第16电容C16，第3运算器Y3；其连接关系是：音频放大信号U3输入后，经与第12电容C12串联后连接由与上电源连接的第17电阻R17和地连接的第18电阻R18所构成的偏置电路后接入第3运算器Y3的同相输入端，第3运算器Y3的反相输入端与输出端LO1相连后构成电压跟随器后接入单片机42，得到加入偏置电压的音频信号；其功能是：为音频放大信号提供1.5v直流偏置；所述的单片机42选用STM32F407，其功能是：通过输出扫幅信号并对此信号与反馈电压UF进行数组存储得到拟合数据，再通过拟合出来的数据对前级输入的信号U3进行线性拟合，使得语音放大信号与第1场效应管T1的栅源电阻线性相关；所述的减法器43包括第19电阻R19、第20电阻R20、第21电阻R21、第22电阻R22，第4运算放大器T4；其连接关系是：单片机42的LO3引脚输出电压与第19电阻R19串联后经和地连接的第20电阻R20后接入第4运算放大器T4同相输入端，第4运算放大器T4的反向输入端与输出U4连接的第22电阻R22和与地连接的第21电阻R21相连接，得到减去偏置电压的拟合音频信号U4；其功能是：减去前级添加的1.5V直流偏置；所述的场效应管调幅器50包括第1场效应管T1、第9电阻R9、第10电阻R10，第5电容C5、第6电容C6；其连接关系是：将减法器43输出信号U4与第5电容C5串联后其中一路与第9电阻R9连接到地，另外一路连接第1场效应管T1的栅极，第1场效应管T1的源极与第10电阻R10串联到地，第10电阻R10的两端并联第6电容C6，第1场效应管T1的漏极电压即输出电压U5；第1场效应管T1选用2SK30A；第1场效应管T1在漏源电压VDS≤0.4V的范围内，ID～VDS基本上成线性关系；而且曲线的斜率与栅源电压VGS有关，而曲线斜率的倒数就是漏源之间的沟道电阻；VGS为零时曲线的斜率最大，此时漏源之间的导电沟道最宽；而随着VGS的负压逐渐加大，曲线的斜率就逐渐降低，此时漏源之间的导电沟道逐渐变窄；第1场效应管T1的自给负偏压包括并联的第10电阻R10和第6电容C6；其工作原理是：漏极静态直流电流通过第10电阻R10会形成一个压降，使得源极对地形成一个正的电位；而由于栅源之间的PN结处于负偏压状态，栅极电流几乎为零，所以第10电阻R10两端压降几乎为零；故第10电阻R10的引入就是为了使得第1场效应管T1的栅极处于低电位，从而使得第10电阻R10上的压降成为栅源之间的自给负偏压；同时由于第10电阻R10将成为漏极对地电阻的一部分，这必将影响调制和影响调制信号耦合到第1场效应管T1的栅源之间，所以，在第10电阻R10两端并联一个较大容量的第6电容C6。

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